MaterialHopper Barrel ScrewHeater band nozzlemold

Terdapat dua jenis platik yang digunakan pada injection molding1.polimer termoplastik

2.termoset

Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui  cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru

Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut :

Tidak tahan terhadap panas.

Jika dipanaskan akan melunak.

Jika didinginkan akan mengeras. Fleksibel. Titik leleh rendah. Dapat dibentuk ulang

(daur ulang).

- Memiliki struktur molekul linear/bercabang.

- Polietilena (PE) - Polipropena (PP) -Polistyrena (PS) - Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) - Polyamide (nylon) (PA) - Polycarbonate (PC) - Polymethylmethacrylate (acrylic) (PMMA) - Polyoxmethylene (acetal) (POM) - Polyvinylchloride (PVC) - Styrene Acrylonitrite (SAN)

Plastic terbentuk dari molekul yang kecil disebut juga sebagai makro molekul, yang terbentuk bersama dari cabang molekul yang panjang yang disebut sebagai polimer.Dalam keadaan padat molekul polimer tersusun sangat teratur, dengan pola yang berulang disebut crystalline.Struktur lainnya tersusun secara tidak teratur dan dengan pola yang tidak berulang disebut amorphous.

1. Karakteristik leleh 2. Konduktivitas Panas 3. Shear Sensitivity 4. Viscosity (Melt Index)

Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila polimer ini rusak/pecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi

Sifat polimer termoseting sebagai berikut.

-         Keras dan kaku (tidak fleksibel)

-         Jika dipanaskan akan mengeras.

-         Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).

-         Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.

-         Jika dipanaskan akan meleleh.

-         Tahan terhadap asam basa.

-         Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul

Filler and Reinforcements Plasticizers Flame Retardants Colorants

Polystyrene memiliki karakteristik sebagai berikut 1. Warna dasarnya putih transparan seperti kaca. 2. Dapat dibentuk ulang (daur ulang). 3. Tingkat kekerasannya tinggi ,pada produk berylcream

hasil dari lid test mencapai 250 kN. Sangat kaku, rapuh, kecuali dimodifikasi. 5. Sifat-sifat isolator listriknya prima/sangat baik. 6. konduktivitasnya panasnya rendah karena tergolong

sebagai amorphous. 7. berdasarkan ASTM D-1238 memiliki melt flow(melt

indeks) 15/10 min. 8. memiliki shear sensivitivi yang tinggi sehingga dalam

proses diperlukan panas bertahap. 9. penyusutannya(shrinkage) sangat rendah yaitu 0,45 -

0,6 %.

Caps brylcreem yang di jadikan objek pengamatan berwarna abu-abu yang di hasilkan proses percampuran resin dengan masterbatch dengan perbandingan 98:2 dalam satuan persen tanpa menggunakan additive,resin yang digunakan adalah HIPS STYRON A-TECH 1300 Natural dengan masterbatch MB MBE 913109 GREY

Barrel

Screw

Non return valve

Heater Bands

End cap dan Nozzle

Barrel berbentuk silinder dimana didalam barrel adalah tempat screw berputar dan dapat disebut juga rumah dari screw tersebut. Disepanjang barrel diletakan termocouple sebagai sensor dan berfungsi sebagai pengontrol temperatur pada barrel.

Screw terletak didalam barrel

1.High shearing rate mengurangi kekentalan,sehingga material mudah mengalir

2.pencampuran atau mengadukan oleh screw membuat material menjadi homogen

3. panas di suplai ke material selain oleh hetaer band namun oleh screws

Keuntungan menggunakan small LID

1.mengurangi residence time di bareel ,menjaga pans material pada temperatur leleh dengan waktu yang lebih pendek,sehingga menguramgi terjadinya degradasi

2.biaya investasi yang kecildalam penggantian part

Keuntungan large LID 1.screw di desainuntuk

menghasilkan output produk yang seragam dan pengadukan yang mixing

2.screw di desain untuk

pressure yang besar

3.screw di desain untuk titik leleh yang besar dengan less shear dan konduktivitas yg

tinggi di bareel

Fa =ρ g v

Fa=berat zat cair yang dipindahkan oleh screw(N)

ρ = massa jenis fluida (kg/ m3)

V = volume fluida disekitar screw(m3 ) G = gravitasi (m/ S2 )benda yang dicelupkan sebagian atau

seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya keatas sama dengan berat fluida yang dipindahkanya.

Elektrik heater band digunakan untuk memanaskan barrel dan nozzle, heater band berukuran 1 inch sampai 14 inch atau lebih.

Tipe umum heater 1. mica-insulated dan dapat beroperasi

sampai suhu 371o C 2. ceramic-insulated daya tahan juga

meningkatkan operasi temperature sampai dengan 1500oF

3. Mineral-insulated heater

Katup ini terletak dari screw injection pada injection molding. Hal ini memungkinkan material untuk mengalir dalam satu arah dan menutup untuk mencegah alian kembali. Ketika screw maju selama injection time katup ini akan menutup, ketika screw berputar kebelakang katup terbuka untuk mengalirkan material menuju area di depan screw.

Backflow terjadi karena adanya celah diantara Check Valve dan Screw Head, yang dalam kondisi normal hal ini sangat tidak diperbolehkan. Tidak boleh adanya Backflow selama proses injeksi berlangsung. Adanya Backflow pada proses berarti ada masalah pada Silinder Barrel dan Screw Sistem

End Cap disebut juga sebagai barrel adaptor yang terbuat dari baja yang sangat kuat agar dapat menahan injection presure melt plastic yang meninggalkan barrel yang menuju nozzle dan masuk kedalam mold. End Cap adalah titik transisi dimana shot of plastic terisi diujung barrel.

Titik transisi ke 2 antara barrel dan mold adalah nozzle. Nozzle adalah tabung yang menyediakan hubungan mekanik dan panas dari hot barrel ke injection mold yang lebih dingin yang menyebabkan kerugian panas. Radius akhir dari nozzle tip (nozzle) yang masuk kedalam mold disebut sprue bushing

Dik : Dnozzle = 3mm 0.3 cm Valiran material = 1 m / s 100 cm/s

Dit :a) volume material yang dikelurakan? b) Bagaimana jika aligment nozzle bermasalah ?

Jawab Vout = A x aliran material Vout = (3,14x 0.152 )x 100= 7 Cm3 1

detik Jika 5 detik 7x5 =35 Cm3

Jika gara-gara posisi alignment Nozzle tidak sejajar atau tidak lurus dengan lubang Sprue Bush hingga menutup setengahnya atau sekitar 50% dari lubang Nozzle, maka sebanding lurus dengan material yang dikeluarkan menjadi 7 cm³ x 50% = 3,5 cm³. Sehingga volume material yang dikelauarkan dalam 5 detik total waktu injeksi adalah 3,5 x 5 = 17,5 cm³. Perhitungan diatas memang tidak absolut, karena belum termasuk menghitung berbagai faktor yang sedikit banyak ikut mempengaruhi hasil perhitungan. Namun secara umum kira-kira dapat mewakili opini atau argumentasi terhadap masalah bersangkutan.

1.melelehkan bijih plastik dan menyediakan melt di depan screw di dalam barrel.

Beberapa hal yg harus dikontrol di injection unit1.temperatur di barrel di setiap zona2.kecepatan putar screw(screw rpm)3 jarak scrow mundur ke belakang untuk

menentukan shot size(screw stroke)

4.back pressure(yaitu jumlah teknan yang ditentukan oleh screw

Memompa plastik ke depan screw.

Yang kedua fungsi dari injection adalah untuk memasukan resin ke dalam mold.

Bebrapa yang harus dari fungs tersebut:1.injection pressure (tekanan hydrolic yg gunakan selma pengisian material ke dalam mold)2.holding pressure(teknan hidrolik yg digunakan setelah mold terisi penuh dan untuk mengontrol pembentukn di cavity dan penyusutan di mold.3.injection speed(rate dimna material di masukan ke dalam mold.

Sistem kontrol diatur dengan menggunakan kontrol panel yang fungsinya adalah mengatur proses kerja mesin,menentukan agar tiap parameter mesin tetap konstan,dan untuk mengatur langkah-langkah yang optimal dalam proses.parameter-parameter yang terdapat di kontrol unit adalah

1.barrel temperatur 2.inject stroke 3.holding stroke 4.inject time 5.holding time 6.cooling time 7.inject speed 8.inject pressure 9.holding pressure

Temperatur barrel diatur berdasarkan material yang digunakan karena masing-masing material mempunyai melting point yang berbeda-beda.pengaturan parameter akan menghasilkan tingkat kecerahan warna yang berbeda-beda pada sutatu warna tertentu,selain itu temperatur barrel mempengaruhi viscosity material yang mempengaruhi laju material yang masuk ke mold,namun kedunya tidak mempengaruhi cycle time dan berat produk

Diagaram perbandingan antara keceptan screw terhadap keseragaman temperatur leleh,apabila kecepatan screw berputar semakin tinggi maka material dan resin yang tercampur akan lebih cepat seragam dan sebaliknya

Diagram perbandingan antra screw speed terhadap temperatur JIka screw speed tinggi maka akan menyebabkan meningkatnya temperatur leleh plastik,apabila screw speed tinggi maka temperatur leleh plastik meningkat sehingga kekentalan pun meningkat

Plastik bergeser diantara dua permukaan yaitu didalam barrel dan di batang screw.shear rate meningkat ketika gegesekan di dua permukaan tu terjadi meningkat dan jarak antara permukaan menjdi berkurang.shear rate berguna ketika terdapat problem yang menyebabkan suhu leleh meningkat dan membakar material yg menyebabkan black spot.sedangkn jika sear rate terlalu rendah dan menyebabkan kurangnunya pencampuran,temperatur leleh yang rendah,dan material yag tidak meleleh

Hight shear tertinggi terletak di metering zone karena chanel dept lebih kecil

Parameter inject stroke menentukan volume dari material yang akan diinjeksikan ke dalam mould yang mempengauhi berat produk,miasalkan pada pembuatan brylcream dapat ditentukan berapa jarak inject stroke-nya setelah diketahui jarak plasticizing karena jarak inject stroke sama dengan jarak plasticizing atau banyaknya volume material yang akan diinjeksikan ke dalam mold

Parameter holding stroke berpengaruh pada kepadatan brylcream yang dproduksi serta kekuatan brylcream tersebut,yang berpengaruh terhadap berat produk yang diakibatkan semakin padatnya produk

Holding pressure harus lebih rendah 15 sampai 50% di banding fill pressure

Parameter injection pressure berfungsi untuk mengatur tekanan injeksi ,parameter ini adalah salah satu parameter yang harus diatur untuk mengatur proses injeksi slain mengatur inject time dan inject speed.injection presseru injection molding harus lebih kecil dibanding clamping force di molding sehingga clamping force akan tercapai.

Diagram perbandingan antara injection pressure terhadap berat produk,semakon tinggi teknan injection semakin padat produk sehingga semakin berat produk yang di hasilkan.

Grafik diatas merupkan grafik hubungan antara injection pressure dengan panjang aliran.semakin panjang flow length diperlukan injection pressure yang semakin besar pula karena Fill Pressure yang cukup kuat untuk men-Support laju kecepatan material sehingga material akan mengalir melewati hambatan-hambatan tersebut dengan tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap hasil produk.

Menyebabkan peningkatan tercampurnya material,mengontrol back pressure dan meningkatkan leleh plastik,color dispersion dan kualitas output

Diagram diatas merupakan diagram perbandingan antara screw back pressure terhadap melt temperature,semakin tinggi back pressure maka temperature leleh akan meningkat